Система автоматизированная информационно-измерительная для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) МУП "Горэлектросеть", г.Невинномысск

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная для коммерческого учета электроэнергии МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск (в дальнейшем - АИИС КУЭ) предназначена для измерения активной и реактивной электроэнергии, а также автоматизированного сбора, хранения, обработки и отражения полученной информации. Выходные данные системы могут быть использованы для коммерческих расчетов.

Описание

АИИС КУЭ представляет собой многофункциональную, многоуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерения.

АИИС КУЭ решает следующие задачи:

- выполнение измерений 30-минутных приращений активной и реактивной электроэнергии;

- периодический (1 раз в сутки) и /или по запросу автоматический сбор привязанных к единому календарному времени измеренных данных о приращениях электроэнергии с заданной дискретностью учета (30 мин);

- хранение данных об измеренных величинах в специализированной базе данных, отвечающей требованию повышенной защищенности от потери информации (резервирование баз данных) и от несанкционированного доступа;

- передача в заинтересованные организации результатов измерений;

- предоставление по запросу контрольного доступа к результатам измерений со стороны сервера заинтересованной организации к информационно-вычислительному комплексу (далее - ИВК), устройству сбора и передачи данных (далее - УСПД);

- обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);

- конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ;

- ведение системы единого времени в АИИС КУЭ (коррекция времени).

АИИС КУЭ включает в себя следующие уровни:

- подстанции «Ново-Невинномысская» и «КПФ»:

1-й уровень (ИИК) - трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5 по ГОСТ 7746; трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,2 и 0,5 по ГОСТ 1983; счётчики ЦЭ6850 класса точности 0,2S по ГОСТ Р 52323 для активной электроэнергии и 0,5 по ГОСТ Р 52425 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах, указанных в таблице 1.

2-й уровень (ИВКЭ) - комплекс устройств сбора и передачи данных (УСПД) типа «Телеучет-К1».

3-й уровень (ИВК) - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, основной и резервный сервера баз данных МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск, устройство синхронизации системного времени, автоматизированные рабочие места персонала (АРМ) и соответствующее программное обеспечение (ПО).

- подстанции РП «ЦРП», ТП-126, «Казьминский Водозабор», РП «Котельная», «Новая деревня» отп. ПВР, РП-7, РП-13, «Родники»:

1-й уровень (ИИК) - трансформаторы тока (ТТ) класса точности 0,5 по ГОСТ 7746; трансформаторы напряжения (ТН) класса точности 0,2 и 0,5 по ГОСТ 1983; счётчики активной и реактивной электроэнергии СЭТ-4ТМ.03 класса точности 0,2S по ГОСТ 30206 для активной электроэнергии и 0,5 по ГОСТ 26035 для реактивной электроэнергии, установленные на объектах, указанных в таблице 1.

2-й уровень (ИВК) - информационно-вычислительный комплекс (ИВК), включающий в себя каналообразующую аппаратуру, основной и резервный сервера баз данных МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск, устройство синхронизации системного времени, АРМ и соответствующее ПО.

Принцип работы АИИС КУЭ заключается в следующем.

Первичные фазные токи и напряжения трансформируются измерительными трансформаторами в аналоговые сигналы низкого уровня, которые по проводным линиям связи поступают на соответствующие входы электронного счетчика электрической энергии. Принцип действия счетчика основан на измерении мгновенных значений входных сигналов тока и напряжения шестиканальным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), с последующим вычислением среднеквадратических значений токов и напряжений, активной, реактивной и полной мощности и энергии, углов сдвига фазы и частоты цифровым сигнальным процессором. Счетчик также имеет в своем составе микроконтроллер, энергонезависимую память данных и встроенные часы реального времени, позволяющие вести учет активной и реактивной энергии по тарифным зонам суток.

На подстанциях «Ново-Невинномысская» и «КПФ» в качестве расчетных приборов учета используются счетчики электрической энергии ЦЭ6850.

УСПД (ИВКЭ) осуществляет сбор данных со счетчиков электрической энергии по цифровому интерфейсу связи RS-485, производит обработку результатов измерений. Вычисление величин энергопотребления и мощности с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения производится с помощью ПО счетчика ЦЭ6850 «CETOOLS»

Сбор информации от УСПД осуществляется по каналам связи сервером баз данных ИВК. В качестве канала связи между УСПД и уровнем ИВК используется коммутируемый телефонный канал существующей сети сотовой связи стандарта GSM.

На подстанциях РП «ЦРП», ТП-126, «Казьминский Водозабор», РП «Котельная», «Новая деревня» отп. ПВР, РП-7, РП-13, «Родники» в качестве расчетных приборов учета используются счетчики электрической энергии СЭТ-4ТМ.03. Счетчики передают информацию по линиям связи на сервер (ИВК). Управление сбором данных осуществляется при помощи программного обеспечения, которое функционирует на сервере (ИВК). Для организации передачи данных от счетчиков, применяются GSM-модемы «Siemens MC35», «Tess MT-02-232». Вычисление величин энергопотребления и мощности с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения производится с помощью программного обеспечения на сервере (ИВК).

В сервере (ИВК) осуществляется хранение, обработка и предоставление на АРМы по локальной сети предприятия собранной информация, а также дальнейшей ретрансляцией по существующим каналам связи в заинтересованные организации.

Система обеспечения единого времени выполняет функцию синхронизации хода внутренних часов элементов системы на всех уровнях АИИС КУЭ, с обеспечением перехода на «Зимнее» и «Летнее» время и работает по часовому поясу г. Москва. Данная функция является централизованной. Корректировка времени на уровнях ИВК, ИВКЭ, ИИК АИИС КУЭ осуществляется последовательно, начиная с верхних уровней.

На уровне ИВК МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск установлено устройство синхронизации времени на базе GPS-приёмника «УСВ-1». Настройка системного времени сервера баз данных ИВК МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск выполняется не реже одного раза в сутки непосредственно от УСВ-1 с помощью программного обеспечения, входящего в его комплект поставки.

Корректировка времени в момент синхронизации осуществляется сервером АИИС КУЭ автоматически при обнаружении рассогласования времени «УСВ-1» и сервера АИИС КУЭ более чем на ± 1 с.

Корректировка хода внутренних часов УСПД (ИВКЭ) на подстанциях осуществляется во время сеансов связи от сервера. Синхронизация времени в УСПД является функцией программного модуля - компонента внутреннего ПО УСПД. Ход внутренних часов счетчиков электрической энергии (ИИК) синхронизируется со временем в УСПД не реже 1 раза в сутки. Коррекция выполняется принудительно со стороны УСПД, и реализуется программным модулем заводского ПО. Все действия по синхронизации хода внутренних часов отображаются и записываются в журнал событий на каждом из вышеперечисленных уровней.

Корректировка хода внутренних часов счетчиков на подстанциях без УСПД (РП «ЦРП», РП «Котельная», ТП-126, ПС «Казьминский водозабор», ПС «Новая деревня» отп. ПВР, ПС «Родники», РП-7, РП-13) осуществляется во время сеанса связи от сервера. Синхронизация времени в счетчике является функцией программного модуля - компонента внутреннего ПО счетчика. Ход внутренних часов счетчиков электрической энергии (ИИК) синхронизируется со временем сервера не реже 1 раза в сутки. Коррекция выполняется принудительно со стороны сервера, и реализуется программным модулем заводского ПО. Все действия по синхронизации хода внутренних часов отображаются и записываются в журнал событий на каждом из вышеперечисленных уровней.

Разность показаний часов всех компонентов системы составляет не более ± 5 с.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Состав измерительных каналов приведены в таблице 1.

Ф-114             Кл. т. 0,5 Кл. т. 0,5              Зав. №

0055270508238643

Примечание:

1. Трансформаторы тока по ГОСТ 7746, трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983; счётчики активной и реактивной электроэнергии СЭТ-4ТМ.03 по ГОСТ 30206 для активной электроэнергии и по ГОСТ 26035 для реактивной электроэнергии; счётчики активной и реактивной электроэнергии ЦЭ6850 по ГОСТ Р 52323 для активной электроэнергии и по ГОСТ Р 52425 для реактивной электроэнергии.

2. Допускается замена измерительных трансформаторов и счетчиков на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у перечисленных в таблице 1 (см. изменение к МИ 2999-2006 Приложение Б).

Надежность применяемых в системе компонентов:

-ИИК:

- электросчётчика (параметры надежности для СЭТ-4ТМ.03: Т = 90000 час te = 2 часа, для ЦЭ6850: Т = 120000 час te = не менее 24 часа);

- ИВКЭ:

- УСПД (параметры надежности То = 60000 час te = 24 часа);

- ИВК:

- сервер (параметры надежности Кг = 0,99 te = 1 час);

- резервный сервер (параметры надежности Кг = 0,99 te = 1 час).

Надежность системных решений:

- резервирование питания:

- электросчетчика от дополнительного источника питания;

- УСПД с помощью АКБ из комплекта поставки;

- резервирование компонентов системы (технические средства):

- резервирование сервера;

- резервирование информации:

- наличие резервных баз данных;

- диагностика:

- в журналах событий фиксируются факты:

- журнал счётчика:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в счетчике;

- журнал УСПД:

- параметрирования;

- пропадания напряжения;

- коррекции времени в УСПД;

- мониторинг состояния АИИС КУЭ:

- удаленный доступ:

- - возможность съема информации со счетчика автономным способом;

- - визуальный контроль информации на счетчике.

Организационные решения:

- наличие эксплуатационной документации.

Защищённость применяемых компонентов:

- наличие механической защиты от несанкционированного доступа и пломбирование:

- ИИК:

- электросчётчика;

- вторичных цепей:

- промклеммников;

- ИВКЭ:

УСПД;

- ИВК:

- сервера;

- резервного сервера;

- наличие защиты на программном уровне:

- информации;

- использование электронной цифровой подписи при передаче результатов измерений;

- при параметрировании:

- установка пароля на счетчик;

- установка пароля на УСПД;

- установка пароля на сервер;

- установка пароля на конфигурирование и настройку параметров АИИС КУЭ.

Возможность проведения измерений следующих величин:

- приращение активной электроэнергии (функция автоматическая);

- приращение реактивной электроэнергии (функция автоматическая);

- время и интервалы времени (функция автоматическая).

Возможность коррекции времени в:

- электросчетчиках (функция автоматическая);

- УСПД (функция автоматическая);

- ИВК (функция автоматическая).

Возможность сбора информации:

- результатов измерения (функция автоматическая);

- состояния средств измерения (функция автоматическая).

Цикличность:

- измерений:

- 30 минутные приращения (функция автоматизирована);

- сбора:

- 1 раз в сутки (функция автоматизирована);

- 1 раз в месяц (функция автоматизирована).

Возможность предоставления информации в заинтересованные организации:

- о результатах измерения (функция автоматизирована);

- о состоянии средств измерений (функция автоматизирована).

Глубина хранения информации (профиля):

- электросчетчик типа СЭТ-4ТМ.03 имеет энергонезависимую память для хранения профиля нагрузки с получасовым интервалом на глубину не менее 110 суток, данных по активной и реактивной электроэнергии с нарастающим итогом за прошедший месяц, а также запрограммированных параметров (функция автоматическая);

- электросчетчик типа ЦЭ6850 имеет энергонезависимую память для хранения профиля нагрузки с получасовым интервалом на глубину не менее 50 суток, данных по активной и реактивной электроэнергии с нарастающим итогом за прошедший месяц, а также запрограммированных параметров (функция автоматическая);

- УСПД - суточных данных о тридцатиминутных приращениях электропотребления по каждому каналу и электропотребление за месяц по каждому каналу - 6 месяцев, сохранение информации при отключении питания - 10 лет (функция автоматизирована);

- ИВК - хранение результатов измерений, состояний средств измерений - не менее 3,5 лет (функция автоматическая).

Приписанные значения характеристик погрешности измерений ИК в рабочих условиях применения СИ и при предельных отклонениях влияющих факторов

Таблица 2

Пределы погрешности измерений по реактивной электроэнергии

В таблице 2 приняты следующие обозначения:

WP 2 % (Wq 2 %) — значение электроэнергии при 2%-ной нагрузке (минимальная нагрузка);

WP 5 % (Wq 5 %) — значение электроэнергии при 5%-ной нагрузке;

WP 20 % (Wq 20 %) — значение электроэнергии при 20%-ной нагрузке;

WP 100 % (Wq 100 %) — значение электроэнергии при 100%-ной нагрузке (номинальная нагрузка);

WP 120 % (Wq 120 %) — значение электроэнергии при 120%-ной нагрузке (максимальная нагрузка).

Примечание:

1. Нормальные условия:

- параметры сети: напряжение (0,98 + 1,02) ином; ток (1 + 1,2) 1ном, частота (95 + 105)£иом; cos9 = 0,9 инд.;

- температура окружающей среды (20 ± 5) °С.

2. Рабочие условия:

- параметры сети: напряжение (0,9 + 1,1) ином; ток (0,05- 1,2) 1ном;

- допускаемая температура окружающей среды для измерительных трансформаторов от минус 40 до + 70°С, для счетчиков типа СЭТ-4ТМ.03 от минус 40 до +60°С, для счетчиков ЦЭ6850 от минус 40 до +55 °С; для сервера от + 10 до +40 °С; для УСПД от минус 30 до +50°С;

3НАК УТВЕРЖДЕНИЯ ТИПА

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации на систему автоматизированную информационно-измерительную для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск.

Комплектность

Комплектность АИИС КУЭ определена в проектной документацией на систему и приведена в таблице 3.

Таблица 3

Поверка

Поверка проводится в соответствии с документом «Методика поверки измерительных каналов системы автоматизированной информационно-измерительной для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск, согласованной с ФГУ «Ростовский ЦСМ» в июне 2008 г.

Перечень основных средств поверки:

- средства поверки измерительных трансформаторов напряжения по МИ 2845-2003 и/или по ГОСТ 8.216-88;

- средства поверки измерительных трансформаторов тока по ГОСТ 8.217-2003;

- средства поверки счетчиков электрической энергии в соответствии с методикой поверки ИЛГШ.411152.124 РЭ1 на счетчики электрической энергии многофункциональные типа СЭТ-4ТМ.03;

- средства поверки счетчиков электрической энергии в соответствии с методикой поверки ИНЕС.411152.034 Д1 на счетчики электрической энергии типа ЦЭ6850;

- средства поверки в соответствии с методикой поверки на комплекс устройств сбора и передачи данных «Телеучет-К1» ЛАМТ.411151.001 ПМ;

- средства поверки в соответствии с документом ВЛСТ 221.00.000 МП «Устройства синхронизации времени «УСВ-1». Методика поверки»;

- средства измерений в соответствии с утвержденным документом Методика выполнения измерений электроэнергии и мощности с использованием автоматизированной информационно-измерительной системы (АИИС КУЭ) МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск;

- переносной компьютер с ПО и оптический преобразователь УСО-2 для работы со счетчиками типа СЭТ-4ТМ.03, ЦЭ6850;

Межповерочный интервал - 4 года.

Нормативные документы

ГОСТ 1983-2001 «Трансформаторы напряжения. Общие технические условия».

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

ГОСТ 26035-83 «Счетчики электрической энергии переменного тока электронные. Общие технические условия».

ГОСТ 30206-94 «Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (класс точности 0,2 S и 0,5 S)».

ГОСТ 34.601-90»Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания».

ГОСТ 7746-2001 «Трансформаторы тока. Общие технические условия».

ГОСТ Р 52323-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S».

ГОСТ Р 52425-2005 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии».

ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

МИ 2999-2006 «ГСИ. Системы автоматизированные информационно-измерительные коммерческого учета электрической энергии. Рекомендации по составлению описания типа».

Техническая документация на систему автоматизированную информационно-измерительную для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск.

Заключение

Тип система автоматизированная информационно-измерительная для коммерческого учета электроэнергии (АИИС КУЭ) МУП «Горэлектросеть» г. Невинномысск утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации.